[实用新型]机械式光开关

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种光开关，尤其是涉及一种机械式光开关，该光开关采用棱镜实现光路的转换。

【背景技術】

作为一种对光传输线路或集成光路中各信号通路进行相互转换或逻辑操作的无源器件，光开关广泛应用于光纤通信系统、光纤网络系统、光纤测量系统和光纤传感系统等，是光通信领域中关键光学器件之一。

根据不同的工作原理，光开关可分为机械式光开关和非机械式光开关两大类。机械式光开关利用机械、电磁方式使光纤或光学组件发生移动，从而实现光束在不同输出埠之间的切换。其中，移动光纤型光开关通过移动光纤实现光路的切换，但因光纤直径小，移动过程中易于产生弯曲变形，导致插入损耗较大，影响光信号传输。而移动光学组件型光开关的输入端光纤与输出端光纤固定不动，通过光学组件的移动来达成光路的切换，此种光开关插入损耗较低，一般不大于2dB；隔离度较高，一般大于45dB；且不受波长和偏振的影响，是目前较为普遍应用的一种机械式光开关。

一种现有技术机械式光开关可参阅美国专利第5,420,946号(图1参照)，其包括一固定平台600、一输入装置610、多个输出装置620和一反射装置630。其中，该固定平台600用来固定该输入装置610、输出装置620和反射装置630，该输入装置610包括一输入光纤611和一自聚焦透镜612，各输出装置620分别包括一输出光纤621和一自聚焦透镜622，反射装置630位于固定平台600的中央安装孔601中，包括一反射镜631和固持反射镜631的基座632，该基座632开设一用来配合外部驱动装置(图未示)的装配孔633。该输入装置610垂直于固定平台600，且与反射镜631成45度夹角，该多个输出装置620大致成圆形排列在反射装置630周围，通过外部驱动装置选择性旋转反射装置630，可使输入光束从不同的输出光纤621输出。由于该光开关的光路具可逆性，也可选择使输入光自多根输出光纤621之一输入，并传输至输入装置610。

然而，该现有技术机械式光开关具有一些缺陷。首先，该光开关由于各输出装置620彼此分立，使得光开关结构复杂庞大、且输入装置610和多个输出装置620的调校过程非常繁多。其次，由于各输出装置620分别包括一输出光纤621和一自聚焦透镜622，使得该光开关成本较高、且插入损耗大、开关速度低。再次，该光开关无法扩充输入装置610的数目，即无法实现输入光束选择性从多个输入装置之一传输至多个输出装置之一。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、成本低、且开关速度和其它光学性能较佳的机械式光开关。

本实用新型是这样实现的：提供一种包括一输入装置、一输出装置、一光路转换装置和一驱动装置的机械式光开关，其中，该输入装置和输出装置结构相同，均包括一内置多根光纤的光纤插针和一准直透镜，该光路转换装置包括一第一棱镜阵列及一第二棱镜阵列。该输入装置的准直透镜将输入光束准直后传输至光路转换装置，驱动装置驱动第一棱镜阵列的一棱镜及第二棱镜阵列的一特定棱镜位于光路中，第一棱镜阵列的一棱镜将输入光束转变为沿特定方向，如水平方向传输的光束，该第二棱镜阵列的一特定棱镜随后使该光束的方向偏折后输入至输出装置，该输出装置的准直透镜则用以将该偏折后的光束聚焦至特定输出光纤。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：因为本实用新型机械式光开关由于采用多光纤插针和单个准直透镜构成输入装置或输出装置，可大为减少准直透镜的数目，从而降低成本、并且使得整个光开关结构紧凑，并提高整体光学性能。另外，多光纤插针和准直透镜对准时，可一并实现输入光纤、输出光纤和准直透镜之间的调校，从而减少工时。

图1是现有机械式光开关的立体图。

图2是本实用新型机械式光开关的立体图。

图3是本实用新型机械式光开关的剖面图。

图4是本实用新型机械式光开关的另一剖面图。

图5和图6是本实用新型光开关的光路示意图。

【具体实施方式】

请参照图2，是本实用新型机械式光开关的立体图。该光开关10包括一具多根输入光纤101的输入装置100、一具多根输出光纤201的输出装置200、一光路转换装置300和一驱动装置400。该机械式光开关10进一步包括一用以固持上述装置的底座500，其包括一基板501。工作时，该光路转换装置300在驱动装置400控制下使来自一输入光纤101的光束传输至一输出光纤201。